(57)【要約】【課題】半導体チップに別の半導体チップを直接に載置して多層化する構造を踏襲しながら、配線長さが却って長くなってしまうことが無いよう、改良された半導体装置、半導体モジュール、並びにその製造方法を提供する。【解決手段】半導体装置において、第１の半導体チップ１と、これより平面視形状が小さい第２の半導体チップ２とを、第２の半導体チップ２が第１の半導体チップ１にフリップチップ実装された状態で積層され、第１の半導体チップ１の第２の半導体チップ積層側面に、第２の半導体チップ２が埋設される状態の絶縁性樹脂層３を形成するとともに、絶縁性樹脂層３に、これの厚さ方向に貫通して第１の半導体チップ１の電極１ａに導通される導電部材４を形成する。【選択図】図１  
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の半導体チップと、これより平面視形状が小さい第２の半導体チップとを、前記第２の半導体チップが前記第１の半導体チップにフリップチップ実装された状態で積層され、前記第１の半導体チップの第２の半導体チップ積層側面に、前記第２の半導体チップが埋設される状態の絶縁性樹脂層を形成するとともに、前記絶縁性樹脂層に、これの厚さ方向に貫通して前記第１の半導体チップの電極に導通される導電部材が形成されている半導体装置。
【請求項２】
二つ以上の第１の半導体チップを、それらのうちの平面視形状の大きいものから順に上下に積み重ねて積層し、平面視形状が最も大きい第１の半導体チップの半導体チップ積層側面に、平面視形状が最も小さい第１の半導体チップが埋設される状態の絶縁性樹脂層を形成し、この絶縁性樹脂層に、これの厚さ方向に貫通して各前記第１の半導体チップの電極に導通される導電部材を形成するとともに、
前記絶縁性樹脂層に埋設される状態で、かつ、いずれかの前記第１の半導体チップにフリップチップ実装される第２の半導体チップを積層配備してある半導体装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記第２の半導体チップにおける第１の半導体チップへのフリップチップ面と反対側の面に、第３の半導体チップを前記絶縁性樹脂層に埋設される状態でフリップチップ実装してある半導体装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、
前記絶縁性樹脂層が熱可塑性樹脂から形成されている半導体装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置の最も平面視形状の大きい第１の半導体チップにおける半導体チップ積層側面と反対側の面に、転写箔による被実装体が積層形成されて成る半導体モジュール。
【請求項６】
半導体ウェハに複数の第１の半導体チップを形成する工程と、前記第１の半導体チップに、これより平面視形状が小さい第２の半導体チップをフリップチップ実装する工程と、前記第１の半導体チップの第２の半導体チップ積層側面に、前記第２の半導体チップが埋設される状態に絶縁性樹脂層を形成する工程と、前記絶縁性樹脂層に、これの厚さ方向に貫通して前記第１の半導体チップの電極に臨む貫通孔を形成する工程と、前記電極に導通される状態で前記貫通孔に導電部材を挿入する工程と、前記半導体ウェハを各前記第１の半導体チップ毎に切断して分離させる工程とから成る半導体装置の製造方法。
【請求項７】
被実装体に接合された半導体ウェハに複数の第１の半導体チップを形成する工程と、前記第１の半導体チップに、これより平面視形状が小さい第２の半導体チップをフリップチップ実装する工程と、前記第１の半導体チップの第２の半導体チップ積層側面に、前記第２の半導体チップが埋設される状態に絶縁性樹脂層を形成する工程と、前記絶縁性樹脂層に、これの厚さ方向に貫通して前記第１の半導体チップの電極に臨む貫通孔を形成する工程と、前記電極に導通される状態で前記貫通孔に導電部材を挿入する工程と、前記被実装体及び前記半導体ウェハを各前記第１の半導体チップ毎に切断して分離させる工程とから成る半導体モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体を重ねて配置することで三次元的に構成される半導体装置、半導体モジュール、並びにそれらの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、薄型化に対する要求は益々大きくなり、電子機器の高機能化、高周波化も進んでいる。このような電子機器に対応するために、小型高密度化、高周波対応を実現する様々な実装構造、基板構造が提案されてきている。その中でも、基板内に回路部品を複数積層して内臓する構造は、三次元の部品配置によりモジュールを小型化でき、配線距離も短縮できることから、最も注目されている技術の一つである。
【０００３】
このように、半導体チップを積層しての三次元化により、小型化された半導体モジュールの例としては、特許文献１において開示されたものが知られている。つまり、特許文献１における図１に示されるように、絶縁性基板に、２段積層された半導体チップを配置し、下側の半導体チップ上に形成された絶縁性樹脂層に、各半導体チップの一対の電極に導通される金属ポストが植設された構造のモジュールである。
【０００４】
その構造を詳述すると、第１半導体チップと、これより平面視形状が小さい第２半導体チップとを積層し、第１半導体チップの第２半導体チップ積層側面に、第２半導体チップが埋設される状態に絶縁性樹脂層を形成するとともに、絶縁性樹脂層に、これの厚さ方向に貫通して第１及び第２半導体チップ夫々の電極に導通される導電部材が形成される構造の半導体モジュールである。
【特許文献１】特開２００３−０５１５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、半導体チップを直接積層することにより、高さ寸法のコンパクトが図れるものではある。しかしながら、その配線は、全て、絶縁性樹脂層に形成された金属ポストの先端露出部を用いて行われ構造であるから、場合によっては、配線長さが却って長くなってしまうことがあり、その点では改善の余地が残されているものであった。
【０００６】
本発明の目的は、半導体チップに別の半導体チップを直接に載置して多層化する構造を踏襲しながら、配線長さが却って長くなってしまうことが無いよう、改良された半導体装置、半導体モジュール、並びにその製造方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明は、請求項１〜請求項４において提案された半導体装置である。
請求項１は、半導体装置において、第１の半導体チップと、これより平面視形状が小さい第２の半導体チップとを、前記第２の半導体チップが前記第１の半導体チップにフリップチップ実装された状態で積層され、前記第１の半導体チップの第２の半導体チップ積層側面に、前記第２の半導体チップが埋設される状態の絶縁性樹脂層を形成するとともに、前記絶縁性樹脂層に、これの厚さ方向に貫通して前記第１の半導体チップの電極に導通される導電部材が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２は、半導体装置において、二つ以上の第１の半導体チップを、それらのうちの平面視形状の大きいものから順に上下に積み重ねて積層し、平面視形状が最も大きい第１の半導体チップの半導体チップ積層側面に、平面視形状が最も小さい第１の半導体チップが埋設される状態の絶縁性樹脂層を形成し、この絶縁性樹脂層に、これの厚さ方向に貫通して各前記第１の半導体チップの電極に導通される導電部材を形成するとともに、
前記絶縁性樹脂層に埋設される状態で、かつ、いずれかの前記第１の半導体チップにフリップチップ実装される第２の半導体チップを積層配備してあることを特徴とする。
【０００９】
請求項３は、請求項１又は２に記載の半導体装置おいて、
前記第２の半導体チップにおける第１の半導体チップへのフリップチップ面と反対側の面に、第３の半導体チップを前記絶縁性樹脂層に埋設される状態でフリップチップ実装してあることを特徴とする。
【００１０】
請求項４は、１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置おいて、
前記絶縁性樹脂層が熱可塑性樹脂から形成されていることを特徴とする。
【００１１】
第２発明は、請求項５において、半導体モジュールとして提案されている。
請求項５は、半導体モジュールが、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置の最も平面視形状の大きい第１の半導体チップにおける半導体チップ積層側面と反対側の面に、転写箔による被実装体が積層形成されて成ることを特徴とする。
【００１２】
第３発明は、請求項６において、半導体装置の製造方法として提案されている。
請求項６は、半導体装置の製造方法において、被実装体に第１の半導体チップを形成する工程と、前記第１の半導体チップに、これより平面視形状が小さい第２の半導体チップをフリップチップ実装する工程と、前記第１の半導体チップの第２の半導体チップ積層側面に、前記第２の半導体チップが埋設される状態に絶縁性樹脂層を形成する工程と、前記絶縁性樹脂層に、これの厚さ方向に貫通して前記第１の半導体チップの電極に臨む貫通孔を形成する工程と、前記電極に導通される状態で前記貫通孔に導電部材を挿入する工程と、前記被実装体を前記第１の半導体チップよりも大となる平面視形状に切断する工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
第４発明は、請求項７において、半導体モジュールの製造方法として提案されている。
請求項７は、半導体モジュールの製造方法において、被実装体に接合された半導体ウェハに複数の第１の半導体チップを形成する工程と、前記第１の半導体チップに、これより平面視形状が小さい第２の半導体チップをフリップチップ実装する工程と、前記第１の半導体チップの第２の半導体チップ積層側面に、前記第２の半導体チップが埋設される状態に絶縁性樹脂層を形成する工程と、前記絶縁性樹脂層に、これの厚さ方向に貫通して前記第１の半導体チップの電極に臨む貫通孔を形成する工程と、前記電極に導通される状態で前記貫通孔に導電部材を挿入する工程と、前記被実装体及び前記半導体ウェハを各前記第１の半導体チップ毎に切断して分離させる工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
第１発明によれば、半導体チップを積層実装するに当り、ワイヤボンディング実装する場合に比べて、取出し配線長さを短縮化できて、短い取出し配線長さを実現することができるとともに、バンプ高さ限界による半導体チップの積層数限界の問題を解決可能になる。そして、半導体チップ間での接続では、配線を一旦全て外部に取出して配線するより、直接電極間を配線する方が配線長を短くできる場合があるので、そのような部分にフリップチップ実装構造を用いてバンプ接合し、かつ、他の外部への配線取出しには、導通部材による取出しを行うという組合わせが行えるものとなる。
【００１５】
請求項２のように、面積の小型化を図るべく、半導体チップが多層化された半導体装置においても、フリップチップ実装構造が１段以上あれば、配線長の短縮化と厚み軽減化との効果を得ることができる。また、必要に応じて、請求項３のように、フリップチップ実装構造を二段又はそれ以上積層することも可能である。
【００１６】
請求項４のように、半導体チップを埋設して封止する絶縁性樹脂層として、熱可塑性樹脂を用いてあるので、加熱加圧によって樹脂を溶融させて、第１の半導体チップへの塗布を容易化できる。加えて、例えば、半導体装置をパッケージ搭載基板に搭載する場合には、樹脂の溶融によって半導体チップを直接に基板に固定したり、半導体チップの電極と導通部材とを電気的に接続したりが可能となり、半導体装置の製造プロセスの簡略化が可能になる利点もある。
【００１７】
第２発明によれば、転写箔による被実装体上にも半導体チップの積層プロセスが適用できるとともに、基板電極の配線取出しも同時に一括して形成でき、製造プロ説の簡略化が可能になる。また、チップ部品との組合わせも可能であり、半導体チップとチップ部品とを組合わせた半導体モジュールを実現して提供することが可能になる。
【００１８】
第３発明による半導体装置の製造方法は、第１発明による半導体装置を方法化したものであり、第１発明による効果と同等の効果を得ることができる。すなわち、ワイヤボンディング方法に比べて、取出し配線長の短縮化やフリップチップ実装による短い取出し配線の半導体装置を製造することができるとともに、バンプ高さ限界による積層数の限界に関する問題も解決可能となり、さらに積層工程の簡略化も可能になる。
【００１９】
第４発明による半導体モジュールの製造方法は、第２発明による半導体モジュールを方法化したものであり、第２発明による効果と同等の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。尚、各実施例においては、同じ部品や部材には、同一の符号を付すものとし、先の実施例において説明されたものは、後の実施例においては説明を省略することを基本とする。
【００２１】
▲  先ず、第１発明である半導体装置について、幾つかの実施例を挙げて説明する。
【実施例１】
【００２２】
実施例１による半導体装置は、図１に示すように、第１半導体チップ１（第１の半導体チップの一例）に第２半導体チップ（第２の半導体チップの一例）２をフリップチップ実装したものである。つまり、第１半導体チップ１と、これより平面視形状が小さい第２半導体チップ２とを、第２半導体チップ２が第１半導体チップ１にフリップチップ実装された状態で積層され、第１半導体チップ１の上側面（第２半導体チップ積層側面）に、第２半導体チップ２が埋設される状態の絶縁性樹脂層３を形成してあるとともに、絶縁性樹脂層３に、これの厚さ方向に貫通して第１半導体チップ１の電極１ａに導通される導電部材４を形成して、実施例１による半導体装置Ａ１が構成されている。
【００２３】
フリップチップ実装の際には、径７０μｍのＡｕスタッドバンプ６を第２半導体チップ２の電極として形成し、エポキシ系のアンダーフィル材料５を第１及び第２半導体チップ１，２の間に封入する。第１半導体チップ１の上側には、絶縁性樹脂を第２半導体チップ２が埋設される高さまで塗布し、外表面が平らな絶縁性樹脂層３を形成する。絶縁性樹脂層３の形成後に、第１半導体チップ１の電極１ａの上面に臨む貫通孔３ａを形成し、その貫通孔３ａに導電部材４を充填し、実質的に電極１ａを、絶縁性樹脂層３の外表面に延設させてある。
【００２４】
絶縁性樹脂層３の厚みは、第２半導体チップ２を埋めるために厚くなるので、第１半導体チップ１の電極１ａに向けて、導電部材４を形成するための孔加工を行い易くするには、第２半導体チップ２の厚みを５０μｍ以下に設定するのが望ましい。例えば、絶縁性樹脂層３の厚みが１００μｍ程度になると、ＣＯ２レーザによる孔加工では孔径が１００μｍ程度になるため、第１半導体チップ１の電極１ａの径は１２０μｍ以上に設定することとなる。孔径を小径化するには、ＵＶレーザによる孔加工を行う必要がある。
【００２５】
絶縁性樹脂層３の表面と第１半導体チップ１の電極１ａとを電気的に接続すべく、孔加工された貫通孔３ａに導電部材４を形成する手段としては、Ｃｕメッキ又は導電性ペーストの印刷を用いる。Ｃｕメッキを貫通孔３ａに満たして導電部材４を形成する手段を採る場合には、電極（電極パッド）１ａにＣｕメッキを施しておく。また、導電性ペーストを貫通孔３ａに充填させる手段では、貫通孔３ａが小径であるため、粒子径が５０μｍ以下のＡｕ或いはＡｇナノペーストを用いて充填する。
【００２６】
そして、図２に示すように、図１に示す半導体装置Ａ１を、上下逆さまにした状態において、貫通孔３ａに充填されたメッキ或いはペーストによる導電部材（ビア）４の形成後、必要に応じて導電部材４の頂面にはんだ電極７を形成して、第２半導体装置Ａ２を構成しても良い。
【００２７】
また、図３に示すように、図１に示す半導体装置Ａ１において、導電部材（ビア）４だけでは電極としての取出し面積が小さい場合には、絶縁性樹脂層３の外表面に、導電部材４に導通する状態の再配線パターンによる取出し電極８を形成して、その取出し電極８にはんだボール９を実装し、パッケージとすることにより、第３半導体装置Ａ３を構成しても良い。
【実施例２】
【００２８】
実施例２による半導体装置Ａ４は、図４に示すように、第１半導体チップ１に第２半導体チップ２をフリップチップ実装し、かつ、第２半導体チップ２の上に第３半導体チップ（第１の半導体チップの一例）１０をエポキシ系の樹脂或いはシリコン樹脂によるダイボンドペースト１１を用いてダイボンドする、という構造である。絶縁性樹脂層３は、第２及び第３半導体チップ２，１０を埋設して封止する高さに形成されている。
【００２９】
絶縁性樹脂層３に、第１及び第３半導体チップ１，１０に対する貫通孔３ａを形成後、それら貫通孔３ａに銅メッキ或いは導電性ペーストを充填することにより、第１半導体チップ１の電極１ａ、及び第３半導体チップ１０の電極１０ａに導通接続される導通部材４を形成する。半導体チップの積層数が増えるに従って、貫通孔３ａの孔加工、メッキ若しくはペースト充填のアスペクト比が大きくなるので、各半導体チップ１，２，１０の厚み（特に、第２及び第３半導体チップ２，１０の厚み）を５０μｍ以下に薄型化することが望ましい。
【００３０】
図５に示すように、図４の半導体装置Ａ４における第１半導体チップ１と第２半導体チップ２との間に、第１半導体チップ１にダイボンド実装され、かつ、第２半導体チップ２がフリップチップ実装される第４半導体チップ（第１の半導体チップの一例）１２を積層して、四層構造の半導体装置Ａ５とすることもできる。
【００３１】
図６に示すように、第１半導体チップ１にフリップチップ実装される第２半導体チップ２に、大きさの小さい第３半導体チップ１０と大きさの小さい第５半導体チップ（第２の半導体チップの一例）１３とを、横に並べてた配置して、複合積層構造の半導体装置Ａ６を構成することもできる。第３半導体チップ１０は第２半導体チップ２にダイボンド実装され、かつ、第５半導体チップ１３は第２半導体チップ２にフリップチップ実装されている。
【実施例３】
【００３２】
実施例３による半導体装置は、図７に示すように、絶縁性樹脂層３が熱可塑性樹脂から形成されている半導体装置Ａ７である。この半導体装置Ａ７は、第１半導体チップ１と、これにフリップチップ実装される第２半導体チップ２と、これにダイボンド実装される第３半導体チップ１０と、これにダイボンド実装される第６半導体チップ（第１の半導体チップの一例）１４とを有した四層構造のものに構成されている。
【００３３】
図７において、絶縁性樹脂層３が下となる姿勢の半導体装置Ａ７の下側に描かれたものは、上面に複数の基板配線１５を有したパッケージ搭載基板１６である。半導体装置Ａ７をパッケージ搭載基板１６に仮搭載させた後、約３００℃に加熱しながら加圧することで、絶縁性樹脂層３が溶融する。従って、溶融後に再冷却することにより、硬化してゆく熱可塑性樹脂を利用して半導体装置Ａ７をパッケージ搭載基板１６に一体的に固定することができる。
【００３４】
この溶融された絶縁性樹脂層３の硬化により、半導体装置Ａ７とパッケージ搭載基板１６とを一体化する際には、導電部材４としての導電性ペーストが基板配線１５に接触し、導通されるようになる。
【実施例４】
【００３５】
実施例４による半導体装置は、図８に示すように、一部にワイヤボンディングを用いた多層構造の半導体装置Ａ８である。すなわち、第１半導体チップ１と、これにフリップチップ実装される第２半導体チップ２と、これにダイボンド実装構造で三層に積層された第３，６，７半導体チップ１０，１４，１７とから成る五層構造の半導体装置Ａ８である。
【００３６】
この例では、第３半導体チップ１０の電極１０ａと第１半導体チップ１の電極１ａと、及び、第６半導体チップ１４の電極１４ａと第３半導体チップ１０の電極１０ａとの夫々が、ワイヤ１８によってワイヤボンディングされている。ワイヤ１８も埋設する絶縁性樹脂層３にレーザ加工によって貫通孔３ａを形成し、それら貫通孔３ａへのメッキ又は導電性ペースト充填により、第１半導体チップ１の片方の電極１ａ、第６半導体チップ１４の片方の電極１４ａ、及び第７半導体チップ（第１の半導体チップの一例）１７の一対の電極１７ａに導通部材４を導通接続させて、電気信号の取出しが行えるようにする。
【実施例５】
【００３７】
実施例５による半導体装置は、図１２に示すように、第１半導体チップ１に第２半導体チップ２をフリップチップ実装し、かつ、第２半導体チップ２における第１半導体チップへのフリップチップ面と反対側の面に、第３の半導体チップ３３を絶縁性樹脂層３に埋設される状態でフリップチップ実装されたものである。つまり、フリップチップ実装を二段連続で有したダブルフリップチップ構造で三層の半導体装置Ａ９であり、図１に示す半導体装置Ａ１を複数段積層したような構造である。フリップチップ実装構造を、三段以上積層した多層構造の半導体装置でも良い。
【００３８】
▲  次に、第２発明である半導体モジュールについて説明する。
【実施例６】
【００３９】
実施例１による半導体モジュールＭ１は、図９に示すように、複数段に積層された半導体チップ１，２，１０群と、小型チップ部品２０とを基板１９に実装して構成されている。半導体チップ群Ｇは、第１半導体チップ１に第２半導体チップ２をフリップチップ実装し、その第２半導体チップ２に第３半導体チップ１０がダイボンド実装された三層構造のものであり、第１半導体チップ１を用いて基板１９にダイボンド実装されている。
【００４０】
小型チップ部品２０は、基板配線１５に導通接続される状態で基板１９に実装されている。絶縁性樹脂層３には、第１半導体チップ１の電極１ａに導通される導電部材４、及び小型チップ部品２０用の基板配線１５に導通する基板配線ビア２１が形成されている。これら導通部材４や基板配線ビア２１は、絶縁性樹脂層３にレーザ加工によって貫通孔３ａを形成し、その貫通孔３ａにメッキ又は導電性ペースト充填により形成されている。このように、半導体チップ群Ｇと小型チップ部品２０とを基板１９に混載実装することが可能であり、これによって半導体モジュールＭ１を構成してある。
【実施例７】
【００４１】
実施例２による半導体モジュールＭ２は、図１０に示すように、図９に示す半導体モジュールＭ１における基板１９を、パターン形成した転写箔２２に置換えた構造のものである。つまり、半導体チップ群Ｇや小型チップ部品２０を転写箔２２に実装し、絶縁性樹脂層３を形成した後に、転写箔２２を除去し、絶縁性樹脂層３に埋設されて一体化されている部分のみによる半導体モジュールＭ２が形成される。
【実施例８】
【００４２】
実施例３による半導体モジュールＭ３は、図１１に示すように、基板１９の表裏の両側に、半導体チップ群や小型チップ部品２０を配して絶縁性樹脂層３で埋設してある多層構造のものである。基板１９の上側には、第８半導体チップ（第２の半導体チップの一例）２６によるフリップチップ実装構造を含んで積層された半導体チップ群Ｇが装備され、下側にはダイボンド実装のみによって積層された半導体チップ群Ｇが装備されている。
【００４３】
表裏側の小型チップ部品２０どうしを導通接続するために、基板１９に形成された接続部材２３や、その接続部材を絶縁性樹脂層３の表面にまで延設し、取出し電極２４を設けるための長接続部材２５が形成されている。表側の半導体チップ群Ｇにおける第１半導体チップ１、及びこれにダイボンド実装された第３半導体チップ１０の各電極１ａ，１０ａに導通部材４を介して導通接続される表層部品２７が積層されており、この半導体モジュールＭ３は四層基板として構成されている。
尚、基板１９の下側の半導体チップ群Ｇは、ダイボンド実装のみによる三層構造であるが、フリップチップ実装に置換えた構成としても良い。
【００４４】
このように、半導体チップ群Ｇや小型チップ品回２０等のＩＣ部品を、絶縁性樹脂層３を用いて基板１９に内蔵する構造を基本とした半導体モジュールＭ１〜Ｍ３においては、部品内蔵によるモジュールの小型化や、配線長の短縮により高周波対応が行えるとともに、バンプ電極を持たないバンプレス構造により、製造工程においてはその電極形成の固定が簡略化できる利点もある。
【００４５】
▲  第３発明である半導体装置の製造方法について説明する。
【００４６】
半導体装置の製造方法は、図１３（ａ）〜（ｇ）に示すように、第１〜第７工程から成り立っている。先ず、図１３（ａ）に示すように、半導体ウェハ３０に、一対の電極１ａを複数組形成して、複数の第１半導体チップ１を作る第１工程を行い、次いで、図１３（ｂ）に示すように、半導体ウェハ３０に形成された第１半導体チップ１に、これより平面視形状が小さい第２半導体チップ２をフリップチップ実装する第２工程を行う。この第２工程では、径７０μｍのスタッドバンプ６を第２半導体チップ２の電極として形成し、エポキシ系のアンダーフィル材料５を、第１、第２半導体チップ１，２の間に封入する。
【００４７】
それから、図１（ｃ）に示すように、各第２半導体チップ２の上に、第３半導体チップ１０を、エポキシ系の樹脂或いはシリコン樹脂によるダイボンドペースト１１を用いてダイボンド実装する第３工程を行う。ダイボンドされたら、図１（ｄ）に示すように、第１半導体チップ１の上側に、絶縁性樹脂を第３半導体チップ１０が埋設される高さまで塗布し、外表面が平らな絶縁性樹脂層３を形成する第４工程を行う。
【００４８】
絶縁性樹脂層３が塗布及び硬化したら、図１（ｅ）に示すように、絶縁性樹脂層３に、第１及び第３半導体チップ１，１０の電極１ａ，１０ａに臨む貫通孔３ａを形成する第５工程を行う。そして、貫通孔３ａに、図１（ｆ）に示すように、銅メッキ或いは導電性ペーストを充填することにより、第１半導体チップ１の電極１ａ、及び第３半導体チップ１０の電極１０ａに導通接続される導通部材４を形成する第６工程を行う。
【００４９】
そして、導通部材４の形成後には、図１（ｇ）に示すように、ダイヤモンドブレード等により、半導体ウェハ３０を、隣合う第１半導体チップ１の電極１ａどうしの中央位置において切断して個片化する第７工程を行う。これにより、第１半導体チップ１の上側に塗布された絶縁性樹脂層３に、第１半導体チップ１にフリップチップ実装された第２半導体チップ２と、これにダイボンド実装された第３半導体チップ１０とが埋設された積層構造の半導体装置Ａを製造することができる。
【００５０】
以上の製造方法では、半導体チップが三層のものであったが、第１、第２半導体チップ１，２による二層構造の場合には、次のようになる。すなわち、半導体ウェハ３０に第１半導体チップ１を形成する第１工程と、第１半導体チップ１に、これより平面視形状が小さい第２半導体チップ２をフリップチップ実装する第２工程と、第１半導体チップ１の第２半導体チップ積層側面に、第２半導体チップ２が埋設される状態に絶縁性樹脂層３を形成する第４工程と、絶縁性樹脂層３に、これの厚さ方向に貫通して第１半導体チップ１の電極１ａに臨む貫通孔３ａを形成する第５工程と、電極１ａに導通される状態で貫通孔３ａに導電部材を挿入して導通部材４を形成する第６工程と、半導体ウェハ３０を第１半導体チップ１毎に切断して分離させる第７工程と、を有する半導体装置の製造方法である。
【００５１】
▲  第４発明である半導体モジュールの製造方法について説明する。
【００５２】
半導体モジュールの製造方法の一例は、図１３に示す半導体装置の製造方法と基本的には殆ど同じであり、違いは、半導体ウェハ３０の下側に、被実装体である転写箔２２を設けたことである。すなわち、図１３（ａ）に仮想線で示すように、第１工程においては、転写箔２２に接合された半導体ウェハ３０に、一対の電極１ａを複数組形成して、複数の第１半導体チップ１を形成する。
【００５３】
以後、図１（ｆ）までの各工程は、半導体装置の製造方法と同じであり、最後の第７工程は少し異なる。つまり、第７工程においては、転写箔２２が下側に一体化されている半導体ウェハ３０を、ダイヤモンドブレード等により、隣合う第１半導体チップ１の電極１ａどうしの中央位置において切断して個片化される。これにより、転写箔２２上の第１半導体チップ１の上側に塗布された絶縁性樹脂層３に、第１半導体チップ１にフリップチップ実装された第２半導体チップ２と、これにダイボンド実装された第３半導体チップ１０とが埋設された積層構造の半導体装置モジュールＭを製造することができる。
【００５４】
以上の製造方法では、半導体チップが三層のものであったが、第１、第２半導体チップ１，２による二層構造の場合には、次のようになる。すなわち、被実装体（転写箔）２２に接合された半導体ウェハ３０に第１半導体チップ１を形成する第１工程と、第１半導体チップ１に、これより平面視形状が小さい第２半導体チップ２をフリップチップ実装する第２工程と、第１半導体チップ１の第２半導体チップ積層側面に、第２半導体チップ２が埋設される状態に絶縁性樹脂層３を形成する第４工程と、絶縁性樹脂層３に、これの厚さ方向に貫通して第１半導体チップ１の電極１ａに臨む貫通孔３ａを形成する第５工程と、電極１ａに導通される状態で貫通孔３ａに導電部材を挿入して導通部材４を形成する第６工程と、被実装体（転写箔）２２に接合された半導体ウェハ３０を、第１半導体チップ１毎に切断して分離させる第７工程と、から成る半導体モジュールの製造方法である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】第１発明の実施例１による半導体装置の構造を示す縦断面図
【図２】第１発明の実施例１の他例による半導体装置の構造を示す縦断面図
【図３】第１発明の実施例１の他例による半導体装置の構造を示す縦断面図
【図４】第１発明の実施例２による半導体装置の構造を示す縦断面図
【図５】第１発明の実施例２の他例による半導体装置の構造を示す縦断面図
【図６】第１発明の実施例２の他例による半導体装置の構造を示す縦断面図
【図７】第１発明の実施例３による半導体装置の構造を示す縦断面図
【図８】第１発明の実施例４による半導体装置の構造を示す縦断面図
【図９】第２発明の実施例６による半導体モジュールの構造を示す縦断面図
【図１０】第２発明の実施例７による半導体モジュールの構造を示す縦断面図
【図１１】第２発明の実施例８による半導体モジュールの構造を示す縦断面図
【図１２】第１発明の実施例５による半導体装置の構造を示す縦断面図
【図１３】第３発明による半導体装置の製造方法、及び第４発明による半導体モジュールの製造方法を示す工程図
【符号の説明】
【００５６】
１，１０，１２，１４，１７    第１の半導体チップ
２，１３                      第２の半導体チップ
３                            絶縁性樹脂層
３ａ                          貫通孔
４，２１                      動通部材
１５                          基板配線
１６                          パッケージ搭載基板
１８                          ワイヤ
１９                          基板
２０                          チップ部品
２２                          転写泊
３３                          第３の半導体チップ
Ａ                            半導体装置
Ｍ                            半導体モジュール
Ｇ                            半導体チップ群
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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